以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図であり、ガソリンエンジン等の内燃機関によって構成されているエンジン10の出力は、トルクコンバータ12、自動変速機14、差動歯車装置16等の動力伝達装置を経て図示しない駆動輪(前輪)へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ12は、エンジン10のクランク軸18と連結されているポンプ翼車20と、自動変速機14の入力軸22に連結されたタービン翼車24と、一方向クラッチ26を介して非回転部材であるハウジング28に固定されたステータ30と、図示しないダンパを介してクランク軸18を入力軸22に直結するロックアップクラッチ32とを備えている。ポンプ翼車20にはギヤポンプ等の機械式のオイルポンプ21が連結されており、エンジン10によりポンプ翼車20と共に回転駆動されて変速用や潤滑用などの油圧を発生するようになっている。上記エンジン10は車両走行用の駆動力源であり、トルクコンバータ12は流体継手である。
自動変速機14は、入力軸22上に同軸に配設されるとともにキャリアとリングギヤとがそれぞれ相互に連結されることにより所謂CR−CR結合の遊星歯車機構を構成するシングルピニオン型の一対の第1遊星歯車装置40および第2遊星歯車装置42と、前記入力軸22と平行なカウンタ軸44上に同軸に配置された1組の第3遊星歯車装置46と、そのカウンタ軸44の軸端に固定されて差動歯車装置16と噛み合う出力ギヤ48とを備えている。上記遊星歯車装置40,42,46の各構成要素すなわちサンギヤ、リングギヤ、それらに噛み合う遊星ギヤを回転可能に支持するキャリアは、4つのクラッチC0、C1、C2、C3によって互いに選択的に連結され、或いは3つのブレーキB1、B2、B3によって非回転部材であるハウジング28に選択的に連結されるようになっている。また、2つの一方向クラッチF1、F2によってその回転方向により相互に若しくはハウジング28と係合させられるようになっている。なお、差動歯車装置16は軸線(車軸)に対して対称的に構成されているため、下側を省略して示してある。
上記入力軸22と同軸上に配置された一対の第1遊星歯車装置40,第2遊星歯車装置42、クラッチC0、C1、C2、ブレーキB1、B2、および一方向クラッチF1により前進4段、後進1段の主変速部MGが構成され、上記カウンタ軸44上に配置された1組の遊星歯車装置46、クラッチC3、ブレーキB3、一方向クラッチF2によって副変速部すなわちアンダードライブ部U/Dが構成されている。主変速部MGにおいては、入力軸22はクラッチC0、C1、C2を介して第2遊星歯車装置42のキャリアK2、第1遊星歯車装置40のサンギヤS1、第2遊星歯車装置42のサンギヤS2にそれぞれ連結されている。第1遊星歯車装置40のリングギヤR1と第2遊星歯車装置42のキャリアK2との間、第2遊星歯車装置42のリングギヤR2と第1遊星歯車装置40のキャリアK1との間はそれぞれ連結されており、第2遊星歯車装置42のサンギヤS2はブレーキB1を介して非回転部材であるハウジング28に連結され、第1遊星歯車装置40のリングギヤR1はブレーキB2を介して非回転部材であるハウジング28に連結されている。また、第2遊星歯車装置42のキャリアK2と非回転部材であるハウジング28との間には、一方向クラッチF1が設けられている。そして、第1遊星歯車装置40のキャリアK1に固定された第1カウンタギヤG1と第3遊星歯車装置46のリングギヤR3に固定された第2カウンタギヤG2とは相互に噛み合わされている。アンダードライブ部U/Dにおいては、第3遊星歯車装置46のキャリアK3とサンギヤS3とがクラッチC3を介して相互に連結され、そのサンギヤS3と非回転部材であるハウジング28との間には、ブレーキB3と一方向クラッチF2とが並列に設けられている。
上記クラッチC0、C1、C2、C3およびブレーキB1、B2、B3(以下、特に区別しない場合は単にクラッチC、ブレーキBという)は、多板式のクラッチやバンドブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路98(図3参照)のソレノイド弁S4、SRやリニアソレノイド弁SL1、SL2、SL3、SLT、SLU等の励磁、非励磁や図示しないマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、例えば図2に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバー72(図3参照)の操作位置(ポジション)に応じて前進5段、後進1段、ニュートラルギヤ段の各ギヤ段が成立させられる。図2の「1st」〜「5th」は前進の第1速ギヤ段〜第5速ギヤ段を意味しており、「○」は係合、「×」は解放、「△」は駆動時のみ係合を意味している。シフトレバー72は、例えば図4に示すシフトパターンに従って駐車ポジション「P」、後進走行ポジション「R」、ニュートラルポジション「N」、前進走行ポジション「D」、「4」、「3」、「2」、「L」へ操作されるようになっており、「P」および「N」ポジションでは動力伝達を遮断する非駆動ギヤ段としてニュートラルギヤ段が成立させられるが、「P」ポジションでは図示しないメカニカルパーキング機構によって機械的に駆動輪の回転が阻止される。また、「D」等の前進走行ポジションまたは「R」ポジションで成立させられる前進5段、後進1段の各ギヤ段は駆動ギヤ段に相当する。また、図2に示すように、第2速ギヤ段と第3速ギヤ段との間の変速は、クラッチC0の係合または解放とブレーキB1の解放または係合とが略同時に実行されることにより達成されるクラッチツウクラッチ変速である。同様に、第3速ギヤ段と第4速ギヤ段との間の変速は、クラッチC1の係合または解放とブレーキB1の解放または係合とが略同時に実行されることにより達成されるクラッチツウクラッチ変速で、第4速ギヤ段と第5速ギヤ段との間の変速は、クラッチC3の係合または解放とブレーキB3の解放または係合とが略同時に実行されることにより達成されるクラッチツウクラッチ変速である。上記油圧式摩擦係合装置には、タービントルクTT すなわち自動変速機14の入力トルクTIN或いはその代用値であるスロットル弁開度θTHに応じて調圧されるライン圧がその元圧として用いられる。
図3は、図1のエンジン10や自動変速機14などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、アクセルペダル50の操作量(アクセル開度)Accがアクセル操作量センサ51により検出されるようになっている。アクセルペダル50は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセルペダル操作量Accは出力要求量に相当する。また、エンジン10の吸気配管には、スロットルアクチュエータ54によって開度θTHが変化させられる電子スロットル弁56が設けられている。この他、エンジン10の回転速度NEを検出するためのエンジン回転速度センサ58、エンジン10の吸入空気量Qを検出するための吸入空気量センサ60、吸入空気の温度TA を検出するための吸入空気温度センサ62、上記電子スロットル弁56の全閉状態(アイドル状態)およびその開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ64、車速Vに対応するカウンタ軸44の回転速度(出力軸回転速度に相当)NOUT を検出するための車速センサ66、エンジン10の冷却水温TW を検出するための冷却水温センサ68、フットブレーキ操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ70、シフトレバー72のレバーポジション(操作位置)PSHを検出するためのレバーポジションセンサ74、タービン回転速度NT(=入力軸回転速度NIN)を検出するためのタービン回転速度センサ76、油圧制御回路98内の作動油の温度であるAT油温TOIL を検出するためのAT油温センサ78、第1カウンタギヤG1の回転速度NCを検出するためのカウンタ回転速度センサ80、イグニッションスイッチ82などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度NE、吸入空気量Q、吸入空気温度TA 、スロットル弁開度θTH、車速V(出力軸回転速度NOUT )、エンジン冷却水温TW 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー72のレバーポジションPSH、タービン回転速度NT、AT油温TOIL 、カウンタ回転速度NC、イグニッションスイッチ82の操作位置などを表す信号が電子制御装置90に供給されるようになっている。ブレーキスイッチ70は、常用ブレーキを操作するブレーキペダルの踏込み状態でON、OFFが切り換わるON−OFFスイッチである。
電子制御装置90は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン10の出力制御や自動変速機14の変速制御などを実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。エンジン10の出力制御については、スロットルアクチュエータ54により電子スロットル弁56を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁92を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置94を制御する。電子スロットル弁56の制御は、例えば図5に示す関係から実際のアクセルペダル操作量Accに基づいてスロットルアクチュエータ54を駆動し、アクセルペダル操作量Accが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させる。また、エンジン10の始動時には、スタータ(電動モータ)96によってクランク軸18をクランキングする。また、自動変速機14の変速制御については、例えば図6に示す予め記憶された変速線図(変速マップ)から実際のスロットル弁開度θTHおよび車速Vに基づいて自動変速機14の変速すべきギヤ段を決定し、すなわち現在のギヤ段から変速先のギヤ段への変速判断を実行し、その決定されたギヤ段への変速作動を開始させる変速出力を実行するとともに、駆動力変化などの変速ショックが発生したり摩擦材の耐久性が損なわれたりすることがないように、油圧制御回路98のソレノイド弁S4、SRのON(励磁)、OFF(非励磁)を切り換えたり、リニアソレノイド弁SL1、SL2、SL3、SLT、SLUなどの励磁状態を連続的に変化させたりする。図6の実線はアップシフト線で、破線はダウンシフト線であり、車速Vが低くなったりスロットル弁開度θTHが大きくなったりするに従って、変速比(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT )が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっており、図中の「1」〜「5」は第1速ギヤ段「1st」〜第5速ギヤ段「5th」を意味している。
図7は、油圧制御回路98の要部であって4→3ダウン変速に関連する部分を示している。油圧ポンプ21から圧送された作動油は、リリーフ型の第1調圧弁100により調圧されることによって第1ライン圧PL1とされ、その第1調圧弁100から流出させられた作動油はリリーフ型の第2調圧弁102によって調圧されることにより第2ライン圧PL2とされるようになっている。上記第1ライン圧PL1は、シフトレバー72に連動させられるマニュアルバルブ104に供給されている。シフトレバー72がDポジションへ操作されているときには、このマニュアルバルブ104からは第1ライン圧PL1と同じ大きさの前進ポジション圧PD がリニアソレノイド弁SL1、SL2、SL3などの各ソレノイド弁やシフト弁、コントロール弁等へ供給される。図7では、4→3ダウン変速を達成する際に解放されるブレーキB1および係合されるクラッチC1と、そのブレーキB1の係合圧PB1を直接制御するためのリニアソレノイド弁SL3と、そのクラッチC1の係合圧PC1を直接制御するためのリニアソレノイド弁SL2と、係合圧PB1を検出するためにブレーキB1に接続された油圧センサ106と、係合圧PC1を検出するためにクラッチC1に接続された油圧センサ108と、リニアソレノイド弁SL3、SL2から供給される信号油圧に応じて係合圧PB1、PC1をそれぞれ調圧するPB1コントロール弁110、PC1コントロール弁112とが示されている。
図8は、前記電子制御装置90の制御機能の要部すなわち自動変速機14の変速制御作動を説明する機能ブロック線図であり、図9は、自動変速機14のクラッチツウクラッチダウン変速の基本制御作動を示すタイムチャートである。図9に示す基本制御作動時の車両状態は、アクセルペダル50が非操作(アクセルOFF時)でブレーキ操作中(ブレーキON)或いは非操作(ブレーキOFF)の減速走行中において、エンジン回転速度NEが予め設定されたフューエルカット下限回転速度(フューエルカット解除値CF )よりも高いときに実行されるフューエルカット装置118のフューエルカット(エンジン10への燃料遮断)作動が継続されている状態で、4→3のクラッチツウクラッチダウン変速制御作動が実行される場合である。図8において、回転速度検出手段120は、例えばタービン回転速度センサ76からの信号によって前記タービン回転速度NT(=入力軸回転速度NIN)を検出したり、エンジン回転速度センサ58からの信号によってエンジン10の回転速度NEを検出したり、車速センサ66からの信号によって出力軸回転速度NOUT を検出したりする。イナーシャ開始判定手段130は、減速走行中のダウン変速制御作動中に低速ギヤ段(第3速ギヤ段)への変速に伴って上記タービン回転速度NTが上昇を開始したか否かを判定する(t1 時点)。
変速状態判定手段122は、後述する変速油圧制御手段124の出力信号に基づいてそれによる前記自動変速機14の変速(油圧制御)が開始されたか否かを判定し(t0 時点)、前記タービン回転速度NTが前記車速センサ66によって検出された出力軸回転速度NOUT と変速後のギヤ段(第3速ギヤ段)の変速比γ3 から算出される回転速度γ3 ×NOUT に略一致したかに基づいて変速終了を判定し(t2 時点)、クラッチC1に接続された油圧センサ108によって検出された係合圧PC1が最大値に到達してクラッチC1が完全に係合されたことに基づいて変速油圧制御手段124による変速油圧制御が終了したかを判定する(t3 時点)。また、フューエルカット制御手段126は、エンジン回転速度NEやアクセルペダル操作量Accなどに基づいて燃料供給の必要がないか否かを判断して、エンジン10への燃料供給を遮断する指令を前記フューエルカット装置118に出力する。例えば、アクセルペダル操作量Accが零である減速走行時であり、且つエンジン10の回転速度NEが予め決められた所定値(フューエルカット解除値CF )を下回らない場合には、フューエルカットが作動されるように遮断指令が出力されるが、その所定値までエンジン10の回転速度NEが低下させられると、フューエルカットが作動されないように遮断指令の出力が停止され、フューエルカット状態が解除させられる。フューエルカット状態判定手段128は、上記フューエルカット制御手段126の出力信号に基づいて、それによるフューエルカット状態が解除させられたか否かを判定する。
変速油圧制御手段124は、例えば図6に示す予め記憶された変速線図(変速マップ)から実際のスロットル弁開度θTHおよび車速Vに基づいて自動変速機14の変速すべきギヤ段が決定されると、現在のギヤ段からその変速すべきギヤ段への切換が実行されるように油圧式摩擦係合装置の係合圧を変更するように前記油圧制御回路98に信号(変速指令)を出力する。例えば図9に示す4→3クラッチツウクラッチダウン変速の場合は、係合側油圧式摩擦係合装置であるクラッチC1の係合圧PC1を直接制御するリニアソレノイド弁SL2に対する係合側油圧用駆動信号SPC1 と、解放側油圧式摩擦係合装置であるブレー キB1の係合圧PB1を直接制御するリニアソレノイド弁SL3に対する解放側油圧用駆動信号SPB1 とが出力される。その係合側油圧用駆動信号SPC1 は、変速開始点t0 からtC1W 時間の間において係合圧PC1をクラッチC1の係合開始圧よりも低く設定された所定の係合圧PC1W に定圧待機させるための待機圧信号SPC1Wと、定圧待機後前記イナーシャ開始判定手段130によってイナーシャ開始が判定される時間(t1 時点)までの間において予め設定された一定の変化率となるように係合圧PC1を連続的に上昇させるスウィープ信号と、t1 時点から変速状態判定手段122によって変速終了が判定される時間(t2 時点)までの間においてタービン回転速度NT(入力軸回転速度NIN)が予め設定された一定の上昇率で連続的に上昇するように係合圧PC1をフィードバック制御するフィードバック制御信号と、t2 時点から係合圧PC1を急速に上昇させてクラッチC1を完全係合(t3 時点)させる終了処理信号とを順次出力する。上記変速開始からtC1W 時間内であって最初のtC1A 時間の間は、速やかに作動油を供給するために上記待機圧信号SPC1Wより大きなファーストフィル信号を出力する。
また、上記解放側油圧用駆動信号SPB1 は、変速開始からtB1W 時間の間において係合圧PB1を変速開始前の元圧すなわち油圧供給元であるライン圧PL1であって最大係合圧となる圧よりも低く且つブレーキB1の解放開始圧よりも僅かに高く設定された所定の係合圧(待機圧)PB1W に定圧待機させるための待機圧信号SPB1Wと、定圧待機後に係合圧PB1を一定の変化率で減少させてブレーキB1を解放するスウィープ信号とを順次出力する。上記変速開始からtB1W 時間内であって最初のtB1A 時間の間は、係合圧PB1を速やかに待機圧PB1W まで低下させるために作動油を急速にドレーンするドレーン信号を出力する。上記tB1W 時間は、所定の係合圧(待機圧)PB1W に定圧待機させる待機圧保持時間であるとともに、変速開始から係合圧PB1が連続的に変化(減少)させられるまでの時間すなわち変速開始から係合圧PB1がスウィープ開始されるまでの時間であるのでスウィープ制御開始時間(減少開始時間)でもある。
このように、減速走行時において、前記変速油圧制御手段124が4→3クラッチツウクラッチダウン変速に際して、解放側油圧式摩擦係合装置であるブレーキB1の係合圧PB1を低下させると同時に係合側油圧式摩擦係合装置であるクラッチC1の係合圧PC1を上昇させるとき、ブレーキB1の係合とクラッチC1の係合との重なり具合が小さい場合、例えば上記スウィープ制御開始時間tB1W が短いと、図示しない駆動輪と入力軸22が切り離された状態すなわちニュートラル傾向となり、タービン回転速度NTとともにエンジン回転速度NEが一時的に低下するアンダーシュートが生じるので、クラッチC1の係合によってエンジン回転速度NEが上昇させられるときに変速ショック(瞬間的なエンジンブレーキのような現象)が発生し、変速時間が長くなってしまう場合がある。また、上記ニュートラル傾向がさらに長くなるとエンジン回転速度NEのアンダーシュート量が大きくなり、フューエルカット制御手段126による作動が解除されてしまうので、フューエルカットによる燃費向上の効果が減少される場合がある。反対に、ブレーキB1の係合とクラッチC1の係合との重なり具合が大きい場合、例えば上記スウィープ制御開始時間tB1W が長いと、前記自動変速機14が一時的にロックされてしまい自動変速機14の出力軸トルクが一時的に急低下するタイアップ状態となり変速ショックが発生し、また自動変速機14の油圧式摩擦係合装置の劣化につながる場合がある。
したがって、上記スウィープ制御開始時間tB1W を適当に調整することにより、基本的にはアンダーシュートによるニュートラル傾向を抑制したりタイアップを防止したりすることができるが、待機圧PB1W が低くてブレーキB1がスリップする場合には、スウィープ制御開始時間tB1W を長くしてもアンダーシュートを抑制できないことがある。このため、本実施例では、その待機圧PB1W に対応する待機圧信号SPB1Wを学習制御によって逐次補正することにより、アンダーシュートによるニュートラル傾向を抑制したりタイアップを防止したりするようにしている。すなわち、図14に破線で示すようにブレーキB1の待機圧PB1W (待機圧信号SPB1W)を高くすれば、スウィープ開始後にブレーキB1が解放し始めるタイミングが遅くなるため、アンダーシュートによるニュートラル傾向を抑制できる一方、一点鎖線で示すように待機圧PB1W (待機圧信号SPB1W)を低くすると、スウィープ開始後にブレーキB1が解放し始めるタイミングが早くなるため、タイアップを防止することができるのである。待機圧信号SPB1Wは、予め定められた基準値SPB1WC に逐次更新される学習補正値Lを加算することによって求められる。この基準値SPB1WC および学習補正値Lは、変速の種類やトルクの大小等をパラメータとして記憶されるようになっている。
また、本実施例では、タービン回転速度NTとエンジン回転速度NEとの回転速度差NSLP (=NE−NT)を目標回転速度差NSLP * に制御するためにロックアップクラッチ32の係合圧PSLU を制御するソレノイド弁SLU用の駆動信号SSLU を出力する図示しないロックアップクラッチスリップ制御手段が備えられている。図9の時間t0 〜t1 におけるタービン回転速度NTおよびエンジン回転速度NEは、ソレノイド弁SLU用の駆動信号SSLU によって回転速度差NSLP が目標回転速度差NSLP * (例えば−50rpm )に略一致された状態で車両の減速にしたがって緩やかに減少させられ、時間t1 〜t2 では、タービン回転速度NTはクラッチC1の係合に伴って上昇を開始するが、その上昇はクラッチC1の係合圧PC1がフィードバック制御されることで略一定の上昇率とされ、このときソレノイド弁SLU用の駆動信号SSLU は一定とされるので、エンジン回転速度NEはタービン回転速度NTにしたがって少し遅延させられながら上昇する。さらに時間t2 〜t3 においては、変速終了に伴いタービン回転速度NTが車速Vに応じた速度とされ、再びソレノイド弁SLU用の駆動信号SSLU を用いたフィードバック制御により回転速度差NSLP が目標回転速度差NSLP * に略一致させられる。
アンダーシュート量算出手段150は、クラッチツウクラッチダウン変速の制御作動時(図14参照)に、解放側摩擦係合装置であるブレーキB1がスリップしてタービン回転速度NTが低下した場合の低下量であるアンダーシュート量NUSを、前記出力軸回転速度NOUT と変速前のギヤ段(第4速ギヤ段)の変速比γ4 から算出される変速前同期回転速度NTP(=γ4 ×NOUT )と実際のタービン回転速度NTとの差(NUS=NTP−NT)として逐次算出する。図14の時間tUSは、ブレーキB1がスリップしてアンダーシュートが始まった時間である。
積分値算出手段152は、係合側摩擦係合装置であるクラッチC1がトルク伝達状態になるまでの間に上記アンダーシュート量算出手段150によって逐次算出されたアンダーシュート量NUSを積分し、アンダーシュート量積分値INUSを求めるもので、アンダーシュート量算出手段150によって逐次算出されたアンダーシュート量NUSを順次加算する積分手段154と、クラッチC1の伝達トルクでタービン回転速度NTが引き上げられるようになり、アンダーシュート量NUSが最大(図14の時間tUSMAX )になったことを判定する極大判定手段156と、その最大判定が為されるまでに積分手段154によって求められた加算値(積分値)をアンダーシュート量積分値INUS(図14の斜線部)とする積分値確定手段158とを有して構成されている。上記アンダーシュート量NUSが最大(極大)になる時間は、タービン回転速度NTが最小(極小)になる時間と略一致するため、極大判定手段156はタービン回転速度NTの極小判定を行うものでも良い。また、極大判定手段156は、変速開始時の動力伝達系のがた打ちなどによる一時的な回転速度変化で誤判定することを防止するため、所定の時間内の変化傾向から極大、極小の判定を行うようにすることが望ましい。
学習許可判定手段136は、前記待機圧PB1W を制御する待機圧信号SPB1Wの学習補正処理において、学習補正処理の許可条件が成立しているか否かを判定する。例えば、AT油温TOIL やエンジン10の冷却水温TW 等が安定している状態か否か、前記AT油温センサ78や前記冷却水温センサ68或いは前記タービン回転速度センサ76等の各種センサが正常に動作しているか否か、また4→3ダウン変速等の単一変速であるか否か等を判定する。メモリ状態判定手段138は、前記待機圧信号SPB1Wの学習補正値L等の記憶が格納されているEPROM、例えばEEPROMの初期状態或いは、記憶が初期化(クリア)された後に学習補正処理が行われたか否かを判定する。上記EEPROMの初期状態とは、そのEEPROMが車両に搭載され学習補正処理の未実施の状態でありEEPROMの交換時もこの状態に含まれる。
学習回数更新手段140は、例えば前記待機圧信号SPB1Wの学習補正処理が実行されるとEEPROMに記憶されている前回の学習回数nに1を加算することで学習回数nを更新して記憶する。また、上記EEPROMの初期状態或いは、記憶が初期化(クリア)された後の最初の学習補正処理である場合はn=0とするように学習回数nを更新して記憶する。学習回数判定手段142は、通常の学習処理を実行してもよいか否かを例えば待機圧信号SPB1Wの学習補正処理の学習回数nが予め設定された所定回数nC を越えているか否かにより判定する。これは、待機圧信号SPB1Wは繰り返し学習補正処理されることによって最適な値に順次変更されるが、学習回数nが少ない場合には、車両のばらつきによる前記アンダーシュート量積分値INUSのばらつきが不可避であるので学習補正値Lを速やかに次回の変速制御作動に反映させるように学習回数nが多い場合の通常の学習補正処理と違った学習補正処理、例えばアンダーシュート量積分値INUSに乗算する係数を変更する必要があるためであり、上記所定回数nC は例えば2〜5に設定されている。
学習制御手段144は、アンダーシュート判定手段145、学習補正値演算手段146、および待機圧算出手段148を備えており、解放側油圧式摩擦係合装置であるブレーキB1の係合圧PB1を直接制御するリニアソレノイド弁SL3に出力される解放側油圧用駆動信号SPB1 のうち前記待機圧PB1W に対応する待機圧信号SPB1Wを繰り返し学習補正処理することにより、タービン回転速度NTの落ち込みやタイアップが発生しない最適な値に順次変更する。この学習制御手段144は、係合側油圧式摩擦係合装置である前記クラッチC1の係合圧PC1を直接制御するリニアソレノイド弁SL2に出力される係合側油圧用駆動信号SPC1 は毎回一定とされ、上記解放側駆動信号SPB1 の待機圧信号SPB1Wのみを学習制御処理することで、タービン回転速度NTの落ち込みやタイアップの発生を防止する。
上記アンダーシュート判定手段145は、前記積分値確定手段158によって確定されたアンダーシュート量積分値INUSが変速ショックや変速時間等に基づいて予め設定された第1所定値である目標積分値INUSU 以上であるか否か、或いは変速ショックや変速時間等に基づいて第1所定値よりも低い値に予め設定された第2所定値である許容積分値INUSD 以下であるか否かを判定する。目標積分値INUSU はいわゆる目標とすべきアンダーシュート量積分値INUSの領域の上限の値であり、この値を越えると前記ニュートラル傾向が大きくなる。また、許容積分値INUSD はいわゆる目標とすべきアンダーシュート量積分値INUSの領域の下限の値であり、この値を下回るとタイアップ傾向となる。
学習補正値演算手段146は、上記アンダーシュート判定手段145によってタービン回転速度NTの落ち込みが大きいと判定されると、ニュートラル傾向の回避のために学習補正値Lをフューエルカット状態判定手段128によって判定されるフューエルカット状態に応じて演算する。そのフューエルカット状態が継続中であれば現在の学習補正値LC にアンダーシュート量積分値INUSに係数G(ゲイン)を乗算した値を加えることで新しい学習補正値LNCUT(=LC +G×INUS)を演算により求める。このゲインGは、アンダーシュート量積分値INUSを新しい学習補正値LNCUTに反映させるために予め決定された値であり、前記学習回数nが予め設定された所定回数nC を越えていれば通常学習用ゲインGF となり、所定回数nC を越えてなければ高速学習用ゲインGK となる。この高速学習用ゲインGK は、速やかに学習補正値Lを次回の変速制御作動に反映させるように通常学習用ゲインGF より大きい値とされる。
また、上記フューエルカット状態が解除される場合は、前記待機圧PB1W が通常学習時に比較してより低いためにニュートラル傾向がより強くなり、エンジン回転速度NEのアンダーシュート量NEUSが大きくなるためであるので、燃費向上等のためにもできるだけ少ない回数でフューエルカット状態が解除されないアンダーシュート量NEUSにする必要がある。このために通常学習に用いられる演算に替えて現在の学習補正値LC に緊急ニュートラル回避学習用学習補正値LNEを加えることで新しい学習補正値LNCAN(=LC +LNE)を求める。この緊急ニュートラル回避学習用学習補正値LNEは、フューエルカット状態が解除されてエンジン10が作動させられると、エンジン回転速度NEが上昇することによりタービン回転速度NTのアンダーシュート量積分値INUSが不正確になるため、通常学習時等のようにゲインGにアンダーシュート量積分値INUSを乗算した値ではなく、予め決定された所定値を用いる。
学習補正値演算手段146はまた、前記アンダーシュート判定手段145によってタイアップ傾向であると判定され、さらにアンダーシュート量積分値INUSが装置のノイズや精度等が適宜加味された予め設定された零判定値以下、すなわち略零のような小さい値であると判定されると、タイアップ回避のための学習補正値Lを演算する。アンダーシュート量積分値INUSが前記零判定値以下でない場合はタービン回転速度NT或いはエンジン回転速度NEのアンダーシュート量NUS或いはNEUSがある程度生じてはいるがタイアップに近い状態であるので、解放側油圧式摩擦係合装置であるブレーキB1の待機圧PB1W を速やかに低下させるように現在の学習補正値LC から通常学習用学習補正値LTFを差し引くことで新しい学習補正値LTU(=LC −LTF)を演算により求め、アンダーシュート量積分値INUSが前記零判定値以下である場合はタイアップ状態であるので、変速ショックを早急に回避するために1回の学習補正処理で通常学習に比較して前記待機圧PB1W がより低くなるように現在の学習補正値LC から緊急タイアップ回避学習用学習補正値LTEを差し引くことで新しい学習補正値LTT(=LC −LTE)を演算により求める。その通常学習用学習補正値LTF或いは緊急タイアップ回避学習用学習補正値LTEは、予め決定された所定値を用いる。
そして、前記待機圧算出手段148は、予め定められた基準値SPB1WC に上記学習補正値演算手段146によって求められた新しい学習補正値LNEW (LNCUT、LNCAN、LTU或いはLTT)を加えることによって次回のブレーキB1の待機圧信号SPB1W(=SPB1WC +LNEW )を算出する。
図10は上記電子制御装置90の制御作動の要部すなわち減速走行中のクラッチツウクラッチダウン変速時における自動変速機14の変速制御作動において、解放側油圧式摩擦係合装置であるブレーキB1の係合圧PB1を直接制御するリニアソレノイド弁SL3に出力される解放側油圧用駆動信号SPB1 の待機圧信号SPB1Wの学習補正処理を説明するメインルーチンのフローチャートであり、図11は上記図10の学習補正値演算処理部分のサブルーチンであり、図12は上記図11のニュートラル回避学習処理部分のサブルーチンであり、図13は上記図11のタイアップ回避学習処理部分のサブルーチンである。
図10において、前記メモリ状態判定手段138に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S1およびS2では、S1において学習補正値L等の記憶が格納されているEPROM、例えばEEPROMが車両に搭載されて学習補正処理が未実施の状態であるか或いはEEPROMの交換が行われた後に学習補正処理が未実施の状態であるか否かが判定され、S2においてEEPROMの記憶が初期化(クリア)された後に学習補正処理が未実施の状態であるか否かが判定される。このS1およびS2の何れか一方の判断が肯定されると、前記学習回数更新手段140に対応するS3において、学習回数nがn=0とされるように更新されて上記EEPROMに記憶される。上記S1およびS2の判断が何れも否定される場合は、S3が実行されずEEPROMに記憶されている学習回数nの値が保持される。
次いで、前記変速状態判定手段122に対応するS4において、前記自動変速機14の減速走行時被駆動ダウン変速(油圧制御)が開始されたか否かが判定される。このS4の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は前記アンダーシュート量算出手段150に対応するS5において、タービン回転速度NTのアンダーシュート量NUSが、出力軸回転速度NOUT と変速前のギヤ段(第4速ギヤ段)の変速比γ4 から算出される同期回転速度NTP(=γ4 ×NOUT )と実際のタービン回転速度NTとの差(NTP−NT)として逐次求められる。次のS6は前記積分手段154に対応するもので、S5で逐次求められたアンダーシュート量NUSを順次加算することによりアンダーシュート量積分値INUSを算出し、極大判定手段156に対応するS7では、アンダーシュート量NUSが最大になったか否かを、本実施例ではタービン回転速度NTが上昇し始めたか否かによって判断する。そして、タービン回転速度NTが上昇し始めるまで、言い換えればアンダーシュート量NUSが略最大になるまで、S5およびS6を繰り返してアンダーシュート量積分値INUSを逐次更新し、タービン回転速度NTが上昇し始めたら、積分値確定手段158に対応するS8を実行して、その時のアンダーシュート量積分値INUSを今回のダウン変速時のアンダーシュート量積分値INUSとして確定する。なお、アンダーシュートが発生しないタイアップ状態の場合には、アンダーシュート量積分値INUS=0となる。
その後、S9に対応する図11のSG1〜SG8において、解放側油圧式摩擦係合装置であるブレーキB1の待機圧信号SPB1Wの新しい学習補正値LNEW (LNCUT、LNCAN、LTU或いはLTT)が求められ、この新しい学習補正値LNEW を基準値SPB1WC に加算することによって次回のブレーキB1の待機圧信号SPB1Wが算出される。前記学習許可判定手段136に対応する上記SG1において、学習補正処理の開始条件が成立しているか否かが、例えばAT油温TOIL やエンジン10の冷却水温TW 等が安定している状態か、前記AT油温センサ78や前記冷却水温センサ68或いは前記タービン回転速度センサ76等の各種センサが正常に動作しているか、4→3ダウン変速等の単一変速であるか、等によって判定される。このSG1が否定されると本ルーチンが終了させられるが、肯定されるとアンダーシュート判定手段145に対応するSG2およびSG3を実行し、SG2において前記S5〜S8で求められたアンダーシュート量積分値INUSが前記目標積分値INUSU 以上であるか否かが判定され、SG3においてアンダーシュート量積分値INUSが前記許容積分値INUSD 以下であるか否かが判定される。このSG2とSG3の判断が何れも否定されると、SG6で現在の学習補正値LC を維持したままSG7以下を実行する。すなわち、アンダーシュート量積分値INUSが上限値である目標積分値INUSU と下限値である許容積分値INUSD の間であれば、学習補正値Lを変更する必要がないので、SG8では、現在の学習補正値LC をそのまま用いて基準値SPB1WC に加算することにより、次回のブレーキB1の待機圧信号SPB1Wを算出すれば良いのである。
上記SG2が肯定されると、SG4に対応する図12のSN1〜SN6において、ニュートラル傾向を回避するために新しい学習補正値LNEW (LNCUT或いはLNCAN)が求められ、上記SG3が肯定されると、SG5に対応する図13のST1〜ST3において、タイアップ状態を回避するために新しい学習補正値LNEW (LTU或いはLTT)が求められる。
図12のニュートラル回避学習処理サブルーチンでは、前記フューエルカット状態判定手段128に対応するSN1において、減速走行中のダウン変速制御作動中に前記フューエルカット制御手段126によって前記フューエルカット装置118に出力されるエンジン10への燃料供給を遮断する指令が解除されたか否かが判定され、学習回数判定手段142に対応するSN2において、前記EEPROMに記憶されている待機圧信号SPB1Wの学習補正処理の学習回数nが予め設定された所定回数nC 、例えば2〜5を越えているか否かが判定される。続く学習補正値演算手段146に対応するSN3〜SN6において、上記SN1およびSN2の結果に応じたニュートラル傾向を回避するため、ブレーキB1の待機圧PB1W が高くなるように学習補正値Lが更新される。つまりSN1が否定されSN2が肯定されると、通常の学習処理のためにSN3において通常学習用ゲインGF が与えられ、SN6において現在の学習補正値LC にアンダーシュート量積分値INUSに通常学習用ゲインGF が乗算された値が加えられて新しい学習補正値LNCUT(=LC +GF ×INUS)が算出される。また、SN1およびSN2が何れも否定されると、学習回数nが少ないことによる車両のばらつきによる前記アンダーシュート量積分値INUSのばらつきが不可避であるので、学習補正値Lが速やかに次回の変速制御作動に反映されるように、SN4において通常学習用ゲインGF より大きい値とされる高速学習用ゲインGK が与えられ、SN6において現在の学習補正値LC にアンダーシュート量積分値INUSに高速学習用ゲインGK が乗算された値が加えられて新しい学習補正値LNCUT(=LC +GK ×INUS)が算出される。また、上記SN1が肯定されるとエンジン10のアンダーシュート量NEUSが大きいためにフューエルカットが解除された状態であるので、燃費向上等のためにもできるだけ少ない回数でフューエルカットが解除されないアンダーシュート量NUS(NEUS)にする必要がある。このため、次のSN5において、現在の学習補正値LC に緊急ニュートラル回避学習用学習補正値LNEが加えられることで新しい学習補正値LNCAN(LNCAN=LC +LNE)が算出される。これ等の新たな学習補正値LNCUT、LNCANは、現在の学習補正値LC よりも大きく、LC <LNCUT<LNCANの関係になる。
一方、前記図11のSG3が肯定された場合のSG5に対応する図13のタイアップ回避学習処理サブルーチンでは、先ず、前記アンダーシュート判定手段145に対応するST1において、前記アンダーシュート量積分値INUSが前記零判定値以下であるか否かが判定される。このST1が否定されると、アンダーシュートがある程度生じてはいるがタイアップに近い状態であるので、学習補正値演算手段146に対応するST3において、ブレーキB1の待機圧PB1W が低下するように現在の学習補正値LC から通常学習用学習補正値LTFが差し引かれて新しい学習補正値LTU(=LC −LTF)が算出される。上記ST1が肯定されるとタイアップ状態であるので、変速ショックを早急に回避するために1回の学習補正処理で通常学習に比較して待機圧PB1W がより低くなるように、学習補正値演算手段146に対応するST2において、現在の学習補正値LC から緊急タイアップ回避学習用学習補正値LTEが差し引かれて新しい学習補正値LTT(=LC −LTE)が算出される。これ等の新たな学習補正値LTU、LTTは、現在の学習補正値LC よりも小さく、LC >LTU>LTTの関係になる。
前記SG4(SN1〜SN6)またはSG5(ST1〜ST3)において新しい学習補正値LNEW (LNCUT、LNCAN、LTU或いはLTT)が求められ、或いはSG6において現在の学習補正値LC が維持されると、前記学習回数更新手段140に対応するSG7において、EEPROMに記憶されている前回の学習回数nに1が加算されて学習回数nが更新されて記憶される。
続いて、待機圧算出手段148に対応するSG8において、待機圧信号SPB1Wの基準値SPB1WC に前記学習補正値演算手段146によって求められた新たな学習補正値LNEW (LNCUT、LNCAN、LTU或いはLTT)または現在の学習補正値LC が加えられることにより、次回のブレーキB1の係合圧PB1の待機圧PB1W を規定する待機圧信号SPB1Wが算出される。新しい学習補正値LNEW は、ニュートラル傾向の場合はLC <LNCUT<LNCANで現在の学習補正値LC よりも大きいため、その分だけ待機圧信号SPB1Wが大きくされる。また、タイアップ傾向の場合は、LC >LTU>LTTで現在の学習補正値LC よりも小さいため、その分だけ待機圧信号SPB1Wが小さくされる。
図14は、本実施例の減速走行中のダウン変速時における自動変速機14の変速制御作動において、待機圧信号SPB1Wの学習処理が行われた前後の解放側油圧用駆動信号SPB1 の変化を説明する図で、実線は学習処理を行う前の状態である。そして、ニュートラル傾向の場合は、学習補正値Lが大きくなって待機圧信号SPB1Wが大きくされるため、解放側油圧用駆動信号SPB1 は破線で示すように大きくなり、待機圧PB1W が上昇してブレーキB1の解放タイミングが遅くなるため、アンダーシュート(ニュートラル傾向)が抑制される。一方、タイアップ傾向の場合は、学習補正値Lが小さくなって待機圧信号SPB1Wが小さくされるため、解放側油圧用駆動信号SPB1 は一点鎖線で示すように小さくなり、待機圧PB1W が低下してブレーキB1の解放タイミングが早くなるため、タイアップが抑制される。
ここで、本実施例では、減速走行中のクラッチツウクラッチダウン変速中に、アンダーシュート量算出手段150によってタービン回転速度NT(=入力軸回転速度NIN)のアンダーシュート量NUSを逐次算出するとともに、係合側摩擦係合装置(クラッチC1)がトルク伝達状態となってタービン回転速度NTが上昇し始めるまでの間、言い換えればアンダーシュート量NUSが略最大になるまでの間に、そのアンダーシュート量算出手段150によって算出されたアンダーシュート量NUSを順次加算してアンダーシュート量積分値INUSを求め、そのアンダーシュート量積分値INUSに基づいて解放側摩擦係合装置(ブレーキB1)の待機圧PB1W に対応する待機圧信号SPB1Wを学習制御により補正するため、変速開始時の動力伝達系のがた打ちなどによる外乱でタービン回転速度NTや出力軸回転速度NOUT が一時的に変化しても、アンダーシュート量積分値INUSに与える影響は小さく、アンダーシュート量NUSに基づく待機圧信号SPB1Wの学習制御が安定して高い精度で行われるようになる。
特に、減速走行中のクラッチツウクラッチダウン変速中におけるタービン回転速度NTは、係合側摩擦係合装置(クラッチC1)がトルク伝達状態になると、その伝達トルクに基づいて引き上げられ、そのアンダーシュート量NUSが小さくなるが、本実施例では、係合側摩擦係合装置(クラッチC1)がトルク伝達状態になるまでの間、具体的にはクラッチC1のトルク伝達でタービン回転速度NTが上昇し始めるまでの間に、アンダーシュート量算出手段150によって逐次算出されたアンダーシュート量NUSを加算してアンダーシュート量積分値INUSを求めるため、係合側摩擦係合装置(クラッチC1)の伝達トルクの影響が排除乃至は低減され、解放側摩擦係合装置(ブレーキB1)の待機圧信号SPB1Wの学習制御が一層高い精度で行われるようになる。
また、タービン回転速度NTのアンダーシュート量NUSが略最大になるまでのアンダーシュート量積分値INUSを求めて学習制御を行うため、係合側摩擦係合装置(クラッチC1)の伝達トルクの影響を良好に低減しつつ、解放側摩擦係合装置(ブレーキB1)の係合圧PB1の低下に起因するアンダーシュート量NUSを反映しているとともに、変速開始時の動力伝達系のがた打ちなどによる外乱の影響が少ないアンダーシュート量積分値INUSに基づいて、解放側摩擦係合装置(ブレーキB1)の待機圧信号SPB1Wを高い精度で学習制御できる。すなわち、係合側摩擦係合装置(クラッチC1)は、タービン回転速度NTのアンダーシュート量NUSが最大になる前から係合トルクを持ってトルク伝達を開始するが、アンダーシュート量NUSが最大になった後に比べてその係合トルク(伝達トルク)は小さくて影響が少ない一方、アンダーシュート量NUSが最大になる前ではデータ量が少なくてアンダーシュート量積分値INUSが小さく、がた打ちなどの外乱による影響が大きくなることから、アンダーシュート量NUSが略最大になるまでのアンダーシュート量積分値INUSを用いることが適当なのである。
また、クラッチツウクラッチダウン変速の変速指令が出されると、変速油圧制御手段124により、解放側摩擦係合装置(ブレーキB1)の係合圧PB1がその元圧である第1ライン圧PL1よりも低く且つその解放側摩擦係合装置(ブレーキB1)の解放開始圧よりも高く設定された所定の待機圧PB1W に所定時間保持され、その後、一定の変化率となるように連続的に減少させられる一方で、タービン回転速度NTが一定の上昇率で連続的に上昇するように係合側摩擦係合装置(クラッチC1)の係合圧PC1がフィードバック制御されるので、変速ショックを抑制しつつクラッチツウクラッチダウン変速が好適に実行される。
また、タービン回転速度NTのアンダーシュート量積分値INUSが上限値である目標積分値INUSU を超えた場合には、解放側摩擦係合装置(ブレーキB1)の待機圧PB1W を高くするように、その待機圧信号SPB1Wを学習制御で補正するため、解放側摩擦係合装置(ブレーキB1)を確実に係合状態に維持してアンダーシュート(ニュートラル傾向)を抑制することができる。すなわち、待機圧PB1W の保持時間であるスウィープ制御開始時間tB1W を学習制御で調整することによりニュートラル傾向を抑制したりタイアップを防止したりすることも可能であるが、待機圧PB1W が低くてブレーキB1がスリップする場合には、いくらスウィープ制御開始時間tB1W を長くしてもブレーキB1を係合状態とすることができず、アンダーシュートを抑制できないのである。
なお、上記実施例では、自動変速機14の減速走行中のクラッチツウクラッチダウン変速制御作動として、ブレーキB1を解放するとともにクラッチC1を係合させる4→3ダウン変速について説明したが、クラッチC0を解放するとともにブレーキB1を係合させる3→2ダウン変速など、他のクラッチツウクラッチダウン変速に適用することも可能である。
また、学習回数判定手段142(ステップSN2)で通常の学習処理を実行してもよいか否かを判定する際に用いられた予め設定された所定回数nC は2〜5に設定されていたが、車両のばらつきによって好適に設定すればよい。例えば車両のばらつきが大きければnC は10程度に設定されてもよい。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
14:自動変速機 22:入力軸 90:電子制御装置 124:変速油圧制御手段 144:学習制御手段 150:アンダーシュート量算出手段 152:積分値算出手段 B1:ブレーキ(解放側摩擦係合装置) C1:クラッチ(係合側摩擦係合装置) NT:タービン回転速度(入力軸回転速度) NUS:アンダーシュート量 INUS:アンダーシュート量積分値 SPB1W:待機圧信号(待機圧)